python Http的Socket编程

快来打我* 2023-02-20 13:52 47阅读 0赞

#### Socket之静态http服务器编程 ####

1.  创建socket套接字
2.  绑定端口号
3.  设置监听
4.  等待客户端连接请求
5.  封装http响应报文格式
6.  使用客户端的套接字回复消息
7.  关闭客户端连接

import socket
    
    if __name__ == '__main__':
        # 创建tcp服务端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定端口号
        tcp_server_socket.bind(("", 8001))
        # 设置监听
        tcp_server_socket.listen(128)
        while True:
            # 等待接受客户端的连接请求
            new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
            # 代码执行到此，说明连接建立成功
            recv_client_data = new_socket.recv(4096)
            # 对二进制数据进行解码
            recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
            print(recv_client_content)
    
            with open("static/index.html", "rb") as file:
                # 读取文件数据
                file_data = file.read()
    
    
            # 响应行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 响应头
            response_header = "Server: Python-server\r\n"
    
            # 响应体
            response_body = file_data
    
            # 拼接响应报文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 发送数据
            new_socket.send(response_data)
    
            # 关闭服务与客户端的套接字
            new_socket.close()

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## 计算机网络基础知识介绍： ##

> [计算机网络][Link 1]

### HTTP协议介绍 ###

超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的www文件都必须遵守这个标准。

##### 1、HTTP 协议包括哪些请求？ #####

GET：请求读取由URL所标志的信息。

POST：给服务器添加信息（如注释）。

PUT：在给定的URL下存储一个文档。

DELETE：删除给定的URL所标志的资源。

##### 2、HTTP 中， POST 与 GET 的区别 #####

1）Get是从服务器上获取数据，Post是向服务器传送数据。

2）Get是把参数数据队列加到提交表单的Action属性所指向的URL中，值和表单内各个字段一一对应，在URL中可以看到。

3）Get传送的数据量小，不能大于2KB；Post传送的数据量较大，一般被默认为不受限制。

4）根据HTTP规范，GET用于信息获取，而且应该是安全的和幂等的。

I. 所谓 安全的 意味着该操作用于获取信息而非修改信息。换句话说，GET请求一般不应产生副作用。就是说，它仅仅是获取资源信息，就像数据库查询一样，不会修改，增加数据，不会影响资源的状态。

II. 幂等 的意味着对同一URL的多个请求应该返回同样的结果。

#### 3、get请求报文 ####

**组成：**

1.  请求行
2.  请求头
3.  空行

原始报文：（每行末尾都有一个 ‘\\r\\n’）

GET / HTTP/1.1 \r\n
    
    Host: localhost:8001\r\n  
    Connection: keep-alive\r\n
    Upgrade-Insecure-Requests: 1\r\n
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.87 Safari/537.36\r\n
    Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8\r\n Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n Cookie: pgv_pvi=1246921728; \r\n \r\n (请求头信息后面还有一个单独的’\r\n’不能省略)

*  请求行  
    `GET / HTTP/1.1 \r\n`  
    分别代表：请求方式、资源路径、http协议版本
 *  请求头  
    每一行都是一个键值对+`\r\n`组成

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>键</th> 
   <th>值</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Host</td> 
   <td>localhost:8001</td> 
   <td>服务器的主机地址和端口号,默认是80</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Connection</td> 
   <td>keep-alive</td> 
   <td>和服务端保持长连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Upgrade-Insecure-Requests</td> 
   <td>1</td> 
   <td>让浏览器升级不安全请求，使用https请求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>User-Agent</td> 
   <td>Mozilla/5.0…</td> 
   <td>用户代理，也就是客户端的名称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Accept</td> 
   <td>text/html, application/xhtml+xml,application/xml;…</td> 
   <td>可接受的数据类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Accept-Encoding</td> 
   <td>gzip, deflate</td> 
   <td>可接受的压缩格式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Accept-Language</td> 
   <td>zh-CN,zh;q=0.9</td> 
   <td>可接受的语言,q代表权值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cookie</td> 
   <td>pgv_pvi=1246921728;</td> 
   <td>登录用户的身份标识</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  空行  
    最后要有一个空行`\r\n`

#### 4、post请求报文 ####

**组成：**

1.  请求行
2.  请求头
3.  空行
4.  请求体

原始报文：（每行末尾都有一个 ‘\\r\\n’）

POST /adduser HTTP/1.1\r\n
    Host: localhost:8001\r\n
    Connection: keep-alive\r\n
    Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.87 Safari/537.36\r\n
    \r\n(请求头信息后面还有一个单独的’\r\n’不能省略)
    // Form Data
    username=hello&pass=hello

*  请求行  
    `POST /adduser HTTP/1.1\r\n`  
    分别代表：请求方式、资源路径、http协议版本
 *  请求头  
    每一行都是一个键值对+`\r\n`组成，其它参数同get请求

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>键</th> 
   <th>值</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Content-Type</td> 
   <td>application/x-www-form-urlencoded</td> 
   <td>告诉服务端请求的数据类型</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  空行  
    与请求体之间要有一个空行`\r\n`
 *  请求体  
    表单默认的数据格式： `username=hello&pass=hello`

#### 5、响应报文 ####

**组成：**

1.  响应行
2.  响应头
3.  空行
4.  响应体

原始报文：（每行末尾都有一个 ‘\\r\\n’）

---响应头----
    HTTP/1.1 200 OK\r\n
    
    ---响应行----
    Server: apache\r\n
    Content-Type: text/html; charset=UTF-8\r\n
    Transfer-Encoding: chunked\r\n
    Connection: keep-alive\r\n
    Date: Sun, 28 Jun 2020 09:01:10 GMT\r\n
    ---空行----
    \r\n(响应头信息后面还有一个单独的’\r\n’不能省略)
    
    ---响应体----
    <!DOCTYPE html><html lang=“en”> …</html>

*  响应行  
    `HTTP/1.1 200 OK\r\n`  
    分别代表：HTTP协议版本、状态码、状态描述
 *  响应头  
    每一行都是一个键值对+`\r\n`组成

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>键</th> 
   <th>值</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Server</td> 
   <td>apache</td> 
   <td>服务器名称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Type</td> 
   <td>text/html; charset=UTF-8</td> 
   <td>内容类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Transfer-Encoding</td> 
   <td>chunked</td> 
   <td>发送结束的标记是0\r\n, Content-Length表示服务端确定发送给客户端的内容大小，但是二者只能用其一。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Connection</td> 
   <td>keep-alive</td> 
   <td>和客户端保持长连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Date</td> 
   <td>Sun, 28 Jun 2020 09:01:10 GMT</td> 
   <td>服务端的响应时间</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  空行  
    与请求体之间要有一个空行`\r\n`
 *  响应体  
    `<!DOCTYPE html><html lang=“en”> …</html>`响应给客户端的数据

###### 三种报文对比 ######

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1RpbmtfYmVsbA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

###### 其它请求体内容格式详见： ######

> [POST请求报文数据格式][POST]

#### 6、Connection参数，长、短连接 ####

我们知道HTTP协议采用“请求-应答”模式，当使用普通模式，即非KeepAlive模式时，每个请求/应答客户和服务器都要新建一个连接，完成之后立即断开连接（HTTP协议为无连接的协议）；当使用Keep-Alive模式（又称持久连接、连接重用）时，Keep-Alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后续请求时，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1RpbmtfYmVsbA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

如上图中，左边的是关闭Keep-Alive的情况，每次请求都需要建立连接，然后关闭连接；右边的则是Keep-Alive，在第一次建立请求之后保持连接，然后后续的就不需要每次都建立、关闭连接了， 启用Keep-Alive模式肯定更高效，性能更高，因为避免了建立/释放连接的开销 。

http 1.0中默认是关闭的，需要在http头加入"Connection: Keep-Alive"，才能启用Keep-Alive；http 1.1中默认启用Keep-Alive，如果加入"Connection: close "，才关闭。目前大部分浏览器都是用http1.1协议，也就是说默认都会发起Keep-Alive的连接请求了，所以是否能完成一个完整的Keep- Alive连接就看服务器设置情况。

#### 7、常见http状态码 ####

HTTP 状态码是用于表示web服务器响应状态的3位数字代码。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>状态码</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>200</td> 
   <td>请求成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>307</td> 
   <td>重定向</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>400</td> 
   <td>错误的请求，请求地址或者参数有误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>404</td> 
   <td>请求资源在服务器不存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>500</td> 
   <td>服务器内部源代码出现错误</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

[Link 1]: http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4781555.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1RpbmtfYmVsbA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200628171708572.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1RpbmtfYmVsbA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[POST]: https://www.jianshu.com/p/f4562629c1a5
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